论文部分内容阅读
细胞作为生命的基本结构与功能单位,其能量转换、信息识别与传递、物质运送等基本生命过程都与细胞生物膜密切相关。而生物膜是由脂类、蛋白质以及糖等组成的超分子体系,其中的膜蛋白是生物膜功能的主要体现者,膜蛋白又可分为外周膜蛋白和内在膜蛋白,后者约占整个膜蛋白的70~80%,它们部分或全部嵌入膜内,有的则跨膜分布。离子通道作为一类跨膜分布的膜蛋白分子,且具有选择性地允许适当电荷离子通过的亲水性微孔道,它们对细胞电信号的产生与传播、细胞体积的维持、细胞分泌、重吸收等生理功能具有极为重要的调控作用。膜脂作为细胞膜的另一必要组成成分,一般认为主要对膜结构起着支撑作用,但近年来的研究表明,膜脂与膜蛋白存在多种相互作用,膜脂质在调节着多种类型的膜蛋白功能。
胆固醇是构成膜脂的重要成分,其普遍存在于细胞膜中,其含量在细胞增殖、生长及各种疾病条件下会发生改变,这暗示胆固醇对细胞功能的调节起着重要的作用。因此,本实验运用全细胞膜片钳技术研究胆固醇含量变化对海马神经细胞中的电压依赖钾通道及其主要构成成份延迟整流钾电流(IK)和瞬间失活钾电流(IA)的影响。实验观察到海马神经细胞经胆固醇去除剂β-甲基环化糊精(MβCD)处理后,胆固醇含量的减少促进了延迟整流钾电流IK的增加,且延缓了瞬间失活钾电流IA的失活。而且实验更进一步表明,延迟整流钾电流IK和瞬间失活钾电流IA分别经其各自的阻断剂TEA和4-AP抑制后,MβCD对两种电流成分的影响显著降低。
本实验首次证明了胆固醇去除剂对电压依赖钾电流的上调是通过作用于IK和IA电流而共同实现的。电压依赖钾通道在中枢神经元上广泛分布,基于电压依赖钾通道在神经细胞功能中的重要作用,实验结果暗示神经细胞胆固醇含量变化可对神经细胞的兴奋性起调节作用。